中国科学技术大学的研究团队近日宣布了一项重大科学突破，成功创造并维持了一个包含超过10,000个量子比特的量子叠加态，并保持了长达1400秒，远超此前20秒的世界纪录。这项成就为高精度计量和量子计算领域带来了新的机遇，并有助于加深对现代物理学理论的理解。
在此次实验中，科学家们将超过10,000个原子冷却至接近绝对零度的极低温度，并利用光束将其固定。随后，每个原子被置于一种“量子猫”状态的叠加态，即同时处于两种自旋状态。这种状态象征着一个系统在被观测导致状态坍缩之前，可以同时存在于多种状态。尽管量子叠加态通常因外部干扰而迅速消失，但在此次实验中，该状态稳定存在了1400秒，创造了新的世界纪录。研究人员表示，通过优化真空系统，有望进一步延长这一时间。
卡尔加里大学的巴里·桑德斯博士（Barry Sanders）对该研究成果给予了高度评价，他指出，“量子猫”状态的稳定性是其关键优势，使其不易受到外部干扰。他进一步补充说，这些原子对磁场变化的敏感性预示着其在未来传感器应用中的巨大潜力。此前，在2024年，另一研究团队成功地将一个质量为16微克的晶体置于量子叠加态，这表明宏观系统量子态的研究正以前所未有的速度发展。
这项突破性进展不仅刷新了量子叠加态的持续时间记录，也为量子技术在各个领域的应用奠定了坚实基础，从高精度测量到强大的量子计算，都展现出巨大的潜力。这些研究成果也为探索物理学基本理论提供了新的视角，预示着一个更深入理解宇宙运作方式的时代即将到来。